• Tentang
  • Panduan Pengguna
  • Kebijakan Cookie
  • Daftar Isi

Ilmu Sains

Media Pembelajaran Ilmu Sains | Biologi, Fisika, Geografi, Kimia, dan Matematika

  • Home
  • Biologi
  • Fisika
  • Kimia
  • Geografi
  • Matematika
  • Makalah
  • Berita
  • Ilmuan
Home » fisika » Jenis-jenis Tumbukan - Materi Fisika Dasar

Jenis-jenis Tumbukan - Materi Fisika Dasar

garismasuk
1 Comment
fisika
Selasa, 25 Agustus 2015
Jika ada dua benda yang bertumbukan dan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda, maka berlaku hukum kekekalan momentum. Akan tetapi energi kinetik totalnya biasanya berubah. Hal ini akibat adanya perubahan energi kinetik menjadi bentuk kalor dan atau bunyi pada saat tumbukan. Jenis tumbukan ini disebut tumbukan tidak lenting sebagian. Bila setelah tumbukan kedua benda bergabung, disebut tumbukan tidak lenting sempurna. Ada juga tumbukan dengan energi kinetik total tetap. Tumbukan jenis ini disebut tumbukan lenting (sempurna). Jadi secara garis besar jenis- jenis tumbukan dapat diklasifikasikan ke dalam:

1. Tumbukan lenting (sempurna)

Pada tumbukan lenting sempurna berlaku
a. Hukum kekekalan momentum
b. Hukum kekekalan Energi Kinetik

Bila kita uraikan dari kedua syarat
a. Hukum kekekalan momentum
m1 v1 + m2 v2 = m1 v'1+ m2 v'2
m1 v1 –m1 v'1 = m2 v'2 – m2 v2
m1 ( v1 – v'1 ) = m2 (v'2 – v2 )
( 1.1 )
a Hukum kekekalan energi kinetik
1/2 m1v12 + 1/2 m2v22 = 1/2 m1 v'12 + 1/2 m2 v'22
m1 v12 - m1 v'12 = m2v'22 – m2 v22
m1( v12 - v'12 ) = m2 (v'22 - v22 )
m1(v1 + v'1) (v 1 – v'1) = m2 (v'2 + v2) (v'2 – v2)
( 1.2 )
Bila persamaan (1.1) dibagi dengan persamaan (1.2) diperoleh :
(v1 + v'1) = (v'2 + v2)
atau
(v2 – v1) = - (v'2 - v'1)
( 1.3 )
Dengan kata lain kecepatan relatif kedua benda sebelum tumbukan sama dengan harga minus dari kecepatan relatif kedua benda setelah tumbukan.

Untuk keperluan lebih lanjut didefenisikan :

( 1.4 )
berlaku jika v1 , v'1 , v2 , v'2 pada satu arah sumbu yang sama. Harga v yang dimasukkan disini harus memperhatikan arah (tanda + atau -), e ini yang kemudian disebut koefisien restitusi, untuk tumbukan lenting (sempurna) e = 1, untuk tumbukan tidak lenting sebgian 0 < e < 1, untuk tumbukan tidak lenting sempurna e = 0.

2. Tumbukan tidak lenting sebagian

Pada jenis tumbukan ini berlaku Hukum kekekalan momentum dan tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik karena terjadi perubahan Ek. koefisien restitusi e adalah pecahan.
Hukum kekekalan momentum
m1 v1 + m2 v2 = m1 v'1+ m2 v'2
dan 0 < e < 1

Tidak berlaku hukum kekekalan energi, berarti ada energi kinetik yang hilang selama proses tumbukan sebesar ∆Ek.
∆Ek = (1/2 m1v12 + 1/2 m2v22 ) - (1/2 m1 v'12 + 1/2 m2 v'22)
( 1.5 )

3. Tumbukan tidak lenting sempurna

Pada jenis tumbukan ini berlaku Hukum kekekalan momentum dan tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik karena terjadi perubahan Ek. koefisien restitusi e = 0.

0 = -(v'2 – v'1)
v'1 = v'2
( 1.6 )
kecepatan akhir kedua benda sama dan searah. Berarti kedua benda bergabung dan bergerak bersama-sama.
Besar energi kinetik yang hilang ∆Ek
∆Ek = (1/2 m1v12 + 1/2 m2v22 ) - (1/2 m1 v'12 + 1/2 m2 v'22)
( 1.7 )
dimana : v'1 = v'2

Contoh Soal:
1. Dua buah benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg dan 4 kg bergerak saling mendekat dengan kecepatan berturut-turut 4 m/s dan 3 m/s. Setelah tumbukan, massa A bergerak berlawanan dengan arah semula dengan kecepatan 5 m/s. tentukan:
a. Kecepatan benda B setelah tumbukan
b. Koefisien restitusinya
c. Energi kinetik sistem yang hilang selama tumbukan

Diketahui :

mA = 2 kg
mB = 4 kg
vA = 4 m/s
vB = -3 m/s
v'A = - 5 m/s

Ditanya:

a. v'B = .... ?
b. e = .... ?
c. ∆Ek = .... ?

Jawab:



Ambil arah kekanan sebagai arah positif
a. Kecepatan benda B setelah tumbukan:
mA vA + m B vB = mA v'A + mB v'B
2 kg . 4 m/s + 4 kg . (-3 m/s) = 2 kg (-5 m/s) + 4 kg v'B
4 kg v'B = 6 kg m/s
v'B = 1.5 m/s

Tanda positif menyatakan bahwa arah kecepatan benda B setelah tumbukan ke kanan

b. Koefisien restitusi e
Ambil arah ke kanan sebagai arah positif


pada rumus ini, harus diperhatikan tanda (+) atau (-) pada kecepatan.

e = 0,93

perhatikan tanda sistem plus dan minusnya

c. Energi kinetik yang hilang selama tumbukan
∆Ek = (1/2 m1v12 + 1/2 m2v22 ) - (1/2 m1 v'12 + 1/2 m2 v'22)
∆Ek = (1/2 2 . 42 + 1/2 4 . 32 ) - (1/2 2 . 52 + 1/2 4. 1,52)

∆Ek = 34 – 29,5 = 4,5 joule

Tweet

1 Response to "Jenis-jenis Tumbukan - Materi Fisika Dasar"

  1. Unknown11 April 2019 pukul 08.39

    Membantu,,, jazakumullah khairan

    BalasHapus
    Balasan
      Balas
Tambahkan komentar
Muat yang lain...

Komentar Anda ...?

← Posting Lebih Baru Posting Lama → Beranda
Langganan: Posting Komentar (Atom)

Kami Juga ada di Facebook

Sains Mini

Materi Pilihan

  • Pengertian Muatan Konduksi dan Induksi pada Listrik Statis
  • Indra Pendengaran Manusia (Telinga)
  • Pengertian Xilem (Pembuluh Kayu) dan Floem
  • Senyawa Hidrokarbon (Alkana, Alkena dan Alkuna)
  • 19 Ilmu Penunjang Geografi
Diberdayakan oleh Blogger.

Saran Materi

Kategori

fisika (169) manusia (50) astronomi (23) iklim (17) tumbuhan (17) kingdom animalia (14) energi (12) hidrosfer (11) sel (11) cuaca (9) pencernaan (9) darah (7) hewan (7) penyakit (7) pernapasan (6) metabolisme (5) organ (5) peta (5) jaringan (4) tulang (4) indra (3) atmosfer (2) ekosistem (2) tata surya (2) teknologi (2) SIG (1) budaya (1) bumi (1) hormon (1) jantung (1) otot (1) respirasi (1) saraf (1)
Copyright 2014 Ilmu Sains - All Rights Reserved Biologi Indonesia - Powered by Blogger